大東海泵業(yè)無(wú)錫有限公司是一家專業(yè)的潛水泵生產(chǎn)廠家。在客戶潛水泵選型時(shí)，我公司水泵廠家會(huì)提供完善的潛水泵型號(hào)、潛水泵價(jià)格等售前服務(wù)，以供客戶參考，并且我水泵廠家能為客戶提供定制泵業(yè)產(chǎn)品的服務(wù)。本條產(chǎn)品資訊是關(guān)于潛水泵用于排沙需裝有安全閥的知識(shí)：

一、 潛水泵排沙，需要安全閥
理論上不存在“******”。那么潛水電動(dòng)機(jī)“******”不進(jìn)水也不存在。
幾十年跟蹤觀察發(fā)現(xiàn)，使用3個(gè)月的潛水泵，它的干式潛水電動(dòng)機(jī)體內(nèi)，個(gè)個(gè)都有水，小型潛水泵一般有水重量約25～50克，略大一些的有水重量約50～100克。無(wú)一例外。顯然，這不是傳統(tǒng)教科書說(shuō)的“結(jié)露水”，而是越過(guò)一道一道密封，進(jìn)入電動(dòng)機(jī)體內(nèi)的水。
由于現(xiàn)場(chǎng)的排沙濃度時(shí)高時(shí)低，很難控制，經(jīng)常會(huì)發(fā)生電動(dòng)機(jī)過(guò)載，繞組會(huì)劇烈發(fā)熱的現(xiàn)象，電動(dòng)機(jī)內(nèi)腔相當(dāng)于安裝了電熱爐。這時(shí)，電動(dòng)機(jī)外殼之內(nèi)若已經(jīng)進(jìn)水，電熱爐實(shí)際已經(jīng)變成一臺(tái)電加熱鍋爐。
潛水電動(dòng)機(jī)的封閉外殼，一般規(guī)定承受靜壓1MPa, 屬于壓力容器。潛水電動(dòng)機(jī)外殼以及轉(zhuǎn)子軸與軸孔，都裝有密封件，這樣就可以使電加熱爐內(nèi)的水蒸氣憋足壓力。
水、熱源、封閉容器 “三要素”齊備，即生成高壓蒸氣的條件齊備，卻沒有依據(jù)熱力學(xué)原理，沒有借鑒鍋爐預(yù)防爆炸的關(guān)鍵設(shè)計(jì)方案，缺少泄壓安全閥。
由此，我們找到了預(yù)防爆炸的方法—給潛水泵增添潛水泵專用安全閥，—只有一節(jié)手指大小的零件。 我們?cè)诎四曛袘?yīng)用安全閥的實(shí)踐證明，這種安全閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，完全能夠防止?jié)撍帽ā?br /> 二、 排沙與電動(dòng)機(jī)“大量進(jìn)水”
當(dāng)排水管沒有安裝控制閥門，或者開泵后過(guò)于快速打開閥門，新泵管道內(nèi)空空無(wú)水，剛開泵的瞬間，會(huì)導(dǎo)致猛然出現(xiàn)******極限流量，引起泵底部的水流高速涌動(dòng)，會(huì)攪起泵底部大粒徑的沙粒與碎石，然后大量高速涌入泵內(nèi)。這種密集的大粒徑沙粒與碎石在擁擠過(guò)程中，所通過(guò)的過(guò)流截面在不斷縮小，到了葉輪6個(gè)葉片的吸入口處，過(guò)流截面最小。這時(shí)，恰巧有幾個(gè)大粒徑的沙粒與碎石堵死葉輪6個(gè)葉片吸入口之中的一個(gè)(注意，不是堵塞所有的葉片吸入口)，就會(huì)破壞動(dòng)平衡，就會(huì)發(fā)生大振動(dòng)，這會(huì)使機(jī)械密封暫時(shí)失效(注意，是暫時(shí)失效)，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)大量進(jìn)水。停泵后，堵塞解除，機(jī)械密封又恢復(fù)正常，潛水泵完好無(wú)損，但是電動(dòng)機(jī)體內(nèi)已經(jīng)進(jìn)水，已經(jīng)為產(chǎn)生水蒸氣做好了必要的物質(zhì)儲(chǔ)備。
因此，排濃沙與碎石，操作不慎，潛水泵的電動(dòng)機(jī)能夠大量進(jìn)水的幾率較高，這在目前國(guó)內(nèi)所有煤礦現(xiàn)場(chǎng)都可以得到證實(shí)。
三、潛水泵排沙濃度與電動(dòng)機(jī)繞組溫度
如果沒有安全閥，盲目提高電磁線溫度等級(jí)，如180℃、200℃，甚至240℃，潛水電動(dòng)機(jī)爆炸的幾率會(huì)更高。這是因?yàn)槔@組溫度越來(lái)越高，就會(huì)為產(chǎn)生飽和蒸汽提供更高溫度，更充足熱源，會(huì)導(dǎo)致蒸氣壓力越來(lái)越高，反而提高了爆炸風(fēng)險(xiǎn)。若沒有安全閥，切不可單純采用提高電磁線溫度等級(jí)的方法。
在現(xiàn)場(chǎng)，一旦排沙濃度過(guò)高，繞組便會(huì)發(fā)熱超限，電磁線會(huì)迅速老化。泥沙排光之后，由于“過(guò)載受傷”，電動(dòng)機(jī)的熱負(fù)荷能力會(huì)大大降低，往往是在過(guò)后排清水時(shí)，繞組短路擊穿，引起電動(dòng)機(jī)爆炸。正是這種在清水中的爆炸假象，迷惑了人們，多少年來(lái)，遲遲不能找出潛水泵爆炸的原因。
四、潛水泵要想排泥沙，配套技術(shù)必須創(chuàng)新。
1.潛水泵整體結(jié)構(gòu)，需要?jiǎng)?chuàng)新技術(shù)。
應(yīng)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)水辦法是，在電動(dòng)機(jī)底部******處，增加一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)水室，用來(lái)收集并且儲(chǔ)存已經(jīng)進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)的水，還要讓水泵全部流量水從儲(chǔ)水室的外壁流過(guò)，達(dá)到對(duì)進(jìn)入儲(chǔ)水室內(nèi)的水進(jìn)行強(qiáng)制冷卻的目的。這樣，即使電動(dòng)機(jī)進(jìn)水，也不會(huì)因繞組發(fā)熱而生成高壓水蒸氣。
另外，還可以在不拆開電動(dòng)機(jī)的情況下，用放水孔把儲(chǔ)水室內(nèi)的水排出體外。電動(dòng)機(jī)體內(nèi)殘留的水所產(chǎn)生的水蒸氣壓力，可通過(guò)安全閥自動(dòng)泄壓。
2. 材料工藝，需要?jiǎng)?chuàng)新技術(shù)。
假如機(jī)座用鋼板焊接，那么，潛水泵爆炸的部位，一般是灰鑄鐵制造的電動(dòng)機(jī)上端蓋。會(huì)被炸碎、炸飛。
單級(jí)潛水泵用電動(dòng)機(jī)的雙層過(guò)水外殼，一般規(guī)定承受1MPa靜壓。
多級(jí)潛水泵用電動(dòng)機(jī)的雙層過(guò)水外殼，一般規(guī)定承受2.5～11MPa靜壓。
因此，有雙層過(guò)水外殼的電動(dòng)機(jī)端蓋同樣屬于承壓的壓力容器。但是，如果未遵照壓力容器的設(shè)計(jì)規(guī)范，違反了“壓力容器禁止使用鑄鐵制造”的強(qiáng)制性規(guī)定，甚至用普通灰鑄鐵制造電動(dòng)機(jī)端蓋，必然要出大錯(cuò)。
警告：要想排泥沙，潛水泵用電動(dòng)機(jī)的機(jī)座與端蓋，嚴(yán)禁用灰鑄鐵制造。
3.機(jī)械密封型式，需要?jiǎng)?chuàng)新技術(shù)。
一般情況下，潛水泵用電動(dòng)機(jī)腔內(nèi)壓力升高，會(huì)使機(jī)械密封單側(cè)壓力超過(guò)額定值，會(huì)導(dǎo)致機(jī)械密封端面因“比壓”過(guò)大而發(fā)熱“結(jié)碳”，這時(shí)會(huì)因供油的油路被阻斷而更加急劇發(fā)熱，推波助瀾，會(huì)促使電動(dòng)機(jī)爆炸事故提前發(fā)生。事后，會(huì)發(fā)現(xiàn)，機(jī)械密封的端面結(jié)碳、發(fā)黑、脆裂碎斷。
解決辦法：應(yīng)當(dāng)采用創(chuàng)新技術(shù)的機(jī)械密封，這是一種專利新產(chǎn)品，是排沙密封的關(guān)鍵一環(huán)。
4. 個(gè)別廠家的潛水泵產(chǎn)品，偌大一件設(shè)備，外殼承受巨大拉力的螺栓，只是6～8顆小螺栓，被戲稱“最可怕的潛水泵”。這也是潛水泵爆炸的原因之一。一般設(shè)計(jì)計(jì)算，單純做機(jī)械強(qiáng)度計(jì)算，應(yīng)當(dāng)沒問題。但是，沒有把《熱力學(xué)》的水蒸氣壓力的動(dòng)態(tài)因素考慮進(jìn)去，就會(huì)為發(fā)生意想不到的爆炸事故留下隱患。
5. 潛水泵用電動(dòng)機(jī)的抗過(guò)載能力、抗堵轉(zhuǎn)能力應(yīng)當(dāng)能夠適應(yīng)排泥沙的要求。我們的經(jīng)驗(yàn)是，在額定功率之外，電動(dòng)機(jī)自身一般還要有1.3～1.5倍的功率富裕系數(shù)。其中2.2千瓦以及小于2.2.千瓦的電動(dòng)機(jī)要有不小于2倍的功率富裕系數(shù)。這樣雖然造價(jià)偏高，但是，可以大大減少故障率，不會(huì)頻繁地影響現(xiàn)場(chǎng)的采煤與掘進(jìn)的進(jìn)度。
五、潛水泵排沙與熱力學(xué)原理
我們研究所的研究成果有一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)：潛水泵專用的干式電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)需要采用熱力學(xué)原理，特別是需要掌握熱力學(xué)中的飽和蒸汽與過(guò)熱蒸汽對(duì)潛水電動(dòng)機(jī)外殼的影響。
通常，煤礦用隔爆型潛水電動(dòng)機(jī)的外殼強(qiáng)度，一般規(guī)定承受靜壓1MPa。
如果潛水泵用電動(dòng)機(jī)內(nèi)已經(jīng)進(jìn)水，而且有足夠多的水，那么，熱力學(xué)告訴我們，在封閉容器內(nèi)，足夠多的水在高溫下會(huì)成為飽和蒸汽，溫度與飽和蒸汽的壓力有準(zhǔn)確的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。
以下是處在不同溫度下，潛水泵電動(dòng)機(jī)體內(nèi)的飽和蒸汽壓力的對(duì)比與分析。
例如:
泵A，溫度160℃，飽和蒸汽壓力0.6MPa。這時(shí)潛水電動(dòng)機(jī)外殼安全。
泵B，溫度180℃，飽和蒸汽壓力1.0MPa。達(dá)到潛水電動(dòng)機(jī)外殼規(guī)定值。
泵C，溫度200℃，飽和蒸汽壓力1.5MPa。這時(shí)電動(dòng)機(jī)外殼以及連接螺栓都已大大超出設(shè)計(jì)強(qiáng)度規(guī)定。
泵D，溫度220℃，飽和蒸汽壓力2.3MPa。這時(shí)潛水電動(dòng)機(jī)若爆炸，就不再是個(gè)別意外現(xiàn)象了。
泵E，溫度240℃，飽和蒸汽壓力3.3MPa。即使是特制的高強(qiáng)度外殼，也岌岌可危。
 泵F，溫度260℃，飽和蒸汽壓力4.7MPa。這一溫度開始轉(zhuǎn)子鐵心表面變黑。
 ……
泵F的溫度比泵B的溫度只增加了80℃，但壓力卻增加4.7倍—溫差較小，但飽和蒸汽壓力值卻驚人地快速攀升。
當(dāng)溫度280℃，飽和蒸汽壓力6.4MPa。這時(shí)是轉(zhuǎn)子鐵心表面完全變黑的溫度。
當(dāng)溫度300℃，飽和蒸汽壓力8.6MPa。……。
燒毀的電動(dòng)機(jī)的機(jī)殼內(nèi)一般都留有高溫熔化后又重新凝結(jié)的銅塊、鋁塊、鐵渣，電弧放電的溫度會(huì)使金屬熔化。因此，如果沒有安全閥，即便是高壓鍋爐，其設(shè)計(jì)強(qiáng)度非常高，但是，照樣無(wú)法抵御無(wú)止境升高的飽和蒸汽壓力。
另外，《熱力學(xué)》中的過(guò)熱蒸汽與飽和蒸汽一樣，同樣會(huì)引起潛水電動(dòng)機(jī)的內(nèi)腔壓力增高。在足夠的高溫下，水量不足，在水蒸氣沒有達(dá)到飽和的情況下，過(guò)熱蒸汽同樣也會(huì)引起潛水泵爆炸。
潛水泵爆炸與鍋爐爆炸一樣，歷史上也不知發(fā)生過(guò)多少次，才讓人們認(rèn)識(shí)了水蒸氣的巨大力量，才讓人們看到安全閥的巨大作用。
我們自從安裝了潛水泵安全閥，潛水泵爆炸事故就從沒有發(fā)生過(guò)。
以上對(duì)溫度與高壓蒸汽的對(duì)比與分析，目的在于為揭示潛水泵的干式潛水電動(dòng)機(jī)爆炸原因提供熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)依據(jù)，為潛水泵必須有安全閥提供可靠依據(jù)。
早在改革開放之前，潛水泵行業(yè)內(nèi)部就有一個(gè)對(duì)外不公開的重大秘密—排沙之后，潛水泵會(huì)爆炸。這是半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)的世界性難題。
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